Um instrumento para corrigir um dos momentos mais perigosos na cirurgia

Todos os dias os cirurgiões têm que perfurar a pele humana antes das operações — com o risco de danificar o que está do outro lado. Numa palestra fascinante, descubram como o engenheiro mecânico Nikolai Begg usa a física para modernizar um importante instrumento médico, chamado Trocar, e para melhorar um dos mais perigosos momentos em muitas das cirurgias comuns.

A primeira vez que estive
num bloco operatório

e assisti a uma verdadeira cirurgia,

não fazia ideia do que me esperava.

Era estudante de engenharia na faculdade,

pensava que iria ser como na TV.

Música imponente como pano de fundo,

gotas de suor a escorrer
pela cara do cirurgião.

Mas não foi nada assim.

Nesse dia, havia música a tocar,

creio que eram
os "Maiores Êxitos" da Madonna.

(Risos)

Havia imensas conversas,

não apenas sobre
o ritmo cardíaco do paciente,

mas também sobre desporto
e planos para o fim de semana.

A partir daí,
quanto mais assistia a cirurgias,

mais me apercebia
de que era essa a realidade.

Um pouco esquisita,
era apenas mais um dia de trabalho.

Porém, de vez em quando,

a música era desligada,

todos paravam de falar

e olhavam todos para a mesma coisa.

É nessa altura que sabemos
estar a acontecer

qualquer coisa crítica e perigosa.

A primeira vez que vi isso

estava a observar um tipo de cirurgia

chamada cirurgia laparoscópica.

Para os que não sabem
o que é a cirurgia laparoscópica,

em vez da grande incisão aberta
que vocês conhecem na cirurgia,

uma cirurgia laparoscópica

é quando o cirurgião cria três
ou mais pequenas incisões no paciente

Depois introduz estes instrumentos,
compridos e finos, e uma câmara

e executa o processo
no interior do paciente.

Isto é ótimo porque
o risco de infeção é muito menor,

há muito menos dores,
e um tempo de recuperação mais curto.

Mas há um contratempo,

porque estas incisões são criadas

com um instrumento cirúrgico
comprido e aguçado

chamado "trocar".

O cirurgião usa este instrumento

agarrando nele

e pressionando-o contra o abdómen

até o perfurar.

A razão por que toda a gente,
no bloco operatório

estava a olhar para esse instrumento,
naquele dia,

era porque o cirurgião tinha
que ter o máximo cuidado

em não o enfiar

a ponto de perfurar os órgãos
e os vasos sanguíneos por baixo.

Mas este problema
deve ser-vos bastante familiar

porque tenho quase a certeza
de que já o viram algures.

(Risos)

Lembram-se disto?

(Aplausos)

Vocês sabiam que, em qualquer altura,

esta palhinha ia perfurar

e não sabiam se ia aparecer do outro lado

e furar-vos a mão

ou se iam espalhar sumo por toda a parte,

mas vocês estavam aterrorizados. Não era?

Sempre que fazíamos isto,

sentíamos o mesmo
fenómeno físico fundamental

que eu estava a observer
no bloco operatório naquele dia.

Acontece que é realmente um problema.

Em 2003, o FDA apareceu a dizer

que as incisões com o trocar
podiam ser o passo mais perigoso

na cirurgia minimamente invasiva.

De novo, em 2009,
vemos uma revista que diz

que os trocares são responsáveis por

cerca de metade de todas as grandes
complicações na cirurgia laparoscópica.

E, a propósito,

isso não mudou nestes últimos 25 anos.

Portanto, quando acabei de me formar,

foi nisto que eu quis trabalhar.

Estava a tentar explicar a um amigo meu

em que é que eu andava
a gastar o meu tempo,

e disse:

"É como se estivesses a perfurar
uma parede

"para pendurar qualquer coisa
no teu apartamento.

"Há aquela altura em que
a broca perfura a parede

"e há este mergulho. Certo?"

Ele olhou para mim e disse:

"Queres dizer quando eles perfuram
o cérebro duma pessoa?"

E eu disse: "Desculpa?"

(Risos)

Depois fui ver e eles perfuram
o cérebro das pessoas.

Muitos procedimentos neurocirúrgicos

começam com uma incisão
perfurada no crânio.

Se o cirurgião não tiver cuidado,

pode mergulhar diretamente no cérebro.

Foi nesse momento que eu comecei a pensar:

"Ok, perfuração craniana,
cirurgia laparoscópica,

"porque não noutras áreas da medicina?"

Pensem, quando foi a última vez
que vocês foram ao médico

e se conseguiram livrar
de alguma [perfuração]?

A verdade é que, na medicina,

a punção está por toda a parte.

Eis aqui alguns dos procedimentos
que encontrei

que envolvem um passo qualquer
de punção de tecidos.

Se pegarmos apenas em três deles

— cirurgia laparoscópica, epidurais
e perfuração craniana —

estes procedimentos são responsáveis
por mais de 30 mil complicações

todos os anos, só neste país.

Chamo a isto um problema
que merece ser resolvido.

Vejamos então alguns dos instrumentos

que são usados neste tipo
de procedimentos.

Referi-me a epidurais.
Isto é uma agulha epidural.

É usada para perfurar
os ligamentos na espinha

e injetar a anestesia durante o parto.

Isto é um conjunto de instrumentos
para a biopsia da espinal medula.

São usados para perfurar o osso

e colher medula óssea
ou amostras de lesões em ossos.

Isto é uma baioneta da Guerra Civil.

(Risos)

Se eu vos dissesse que era
um instrumento de punção médica

provavelmente não tinham acreditado
em mim.

Qual é a diferença?

Quanto mais eu investigava

mais eu pensava que tinha que haver

uma forma melhor de fazer isto.

Para mim, a chave para este problema

é que todos estes diferentes
instrumentos de punção

têm um conjunto comum
de física fundamental.

Que física é essa?

Voltemos à perfuração duma parede.

Aplicamos uma força
num berbequim de encontro à parede.

Newton diz que a parede
vai exercer uma força contrária,

igual e oposta.

Portanto, quando perfuramos a parede

essas forças equilibram-se.

Depois, acontece aquele momento

em que a broca perfura
o outro lado da parede,

e nesse preciso momento,
a parede já não pode resistir mais.

Mas o nosso cérebro não percebeu
essa alteração de forças.

Portanto, durante um milissegundo

ou durante o tempo que nós levamos a reagir,
continuamos a empurrar,

e essa força desequilibrada
provoca uma aceleração,

e é aí que se dá o mergulho.

E se, no preciso momento da perfuração,

pudéssemos puxar
a ponta da broca para trás,

opondo-nos à aceleração para a frente?

Foi a isso que me dediquei.

Imaginem que têm um aparelho

que tem uma ponta afiada
para perfurar um tecido.

Qual é a forma mais simples
para puxar essa ponta para trás?

Eu optei por uma mola.

Quando esticamos essa mola,
esticamos essa ponta

para ela poder perfurar o tecido.

A mola quer puxar a ponta para trás.

Como mantemos a ponta no seu lugar

até ao momento da punção?

Usei este mecanismo.

Quando a ponta do aparelho
é pressionada contra o tecido,

o mecanismo expande-se para fora
e fica preso contra a parede.

A fricção que se gera

prende-o no seu lugar
e impede a mola de retrair a ponta.

Mas no momento preciso da punção,

o tecido deixa de poder empurrar a ponta.

Então, o mecanismo liberta-se
e a mola faz recuar a ponta.

Vou mostrar-vos o que acontece,
em câmara lenta.

Isto são 2000 fotogramas por segundo.

Queria que reparassem na ponta

que está aqui mesmo em baixo,
quase a perfurar o tecido.

Podem ver que,
no preciso momento da punção,

aqui mesmo, o mecanismo desbloqueia
e puxa a ponta para cima.

Vou mostrar outra vez,
um pouco mais de perto.

Podem ver a ponta da lâmina afiada,

e exatamente quando perfura
aquela membrana de borracha

vai desaparecer nesta bainha branca.

Ali mesmo.

Isto acontece em centésimos de Segundo
depois da perfuração.

Como este aparelho está concebido
segundo a física da punção

e não para a especificidade
da perfuração craniana

ou da cirurgia laparoscópica,
ou de qualquer outro procedimento,

é aplicável nas diferentes
disciplinas médicas

e em diferentes escalas de comprimento.

Mas nem sempre teve este aspeto.

Este foi o meu primeiro protótipo.

Sim, isto são pauzinhos de gelados

e há uma tira de plástico no topo.

Levei 30 minutos a fazer isto,
mas funcionou.

E provou-me que a minha ideia funcionava

e justificava os anos de trabalho
neste projeto.

Trabalhei nisto porque
este problema fascinava-me.

Mantinha-me acordado durante a noite.

Mas penso que também vos devia fascinar,

porque eu disse que
a punção está por toda a parte.

Isso significa que, em qualquer altura,
também vai ser um problema vosso.

Naquele primeiro dia no bloco operatório

nunca pensei encontrar-me
do outro lado de um trocar.

Mas, no ano passado, tive uma apendicite,
quando estava de visita à Grécia.

Estava no hospital em Atenas

e o cirurgião veio dizer-me

que ia fazer uma cirurgia laparoscópica.

Ia extrair o meu apêndice
através de pequenas incisões

e começou a falar sobre
o que eu devia esperar como recuperação,

e o que ia acontecer, e perguntou:

"Alguma pergunta?"
Eu disse: "Só uma, doutor"

"Que tipo de trocar é que usa?"

Assim, a minha citação preferida
sobre a cirurgia laparoscópica

vem de um tal Doutor H.C. Jacobaeus:

"É a punção que provoca o risco".

Esta é a minha citação preferida
porque H.C. Jacobaeus

foi a primeira pessoa a executar
cirurgia laparoscópica em seres humanos,

e escreveu isso em 1912.

Este é um problema que tem prejudicado
e até matado pessoas durante 100 anos.

É fácil pensar que,
para cada grande problema existente,

há uma equipa de especialistas que
trabalha sem parar para o resolver.

A verdade é que nem sempre é o caso.

Temos que ser melhores
em descobrir estes problemas

e encontrar maneiras de os resolver.

Portanto, se encontrarem
um problema que vos motive,

que ele vos mantenha acordados
durante a noite.

Aceitem sentirem-se fascinados

porque há muitas vidas a salvar.

(Aplausos)